HVAC LÀ GÌ? NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG HVAC

1. HVAC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC

1.1 Định nghĩa HVAC 

     

 HVAC là viết tắt của cụm từ Heating, Ventilating, and Air Conditioning (Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí) gọi chung là hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều khiển HVAC là một hệ thống kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí trong không gian trong nhà hoặc xe cộ. Cung cấp một mức độ chấp nhận được về chất lượng không khí trong nhà và sự thoải mái nhiệt là yêu cầu đối với một hệ thống HVAC. Mục đích của hệ thống HVAC chính là tạo ra một không gian với nhiệt độ, chất lương và độ ẩm đạt tới mức cao nhất. Hệ thống HVAC được sử dụng trong công nghiệp lẫn thương mại và dân cư.

1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC

1.2.1 Cấu tạo HVAC

HỆ THỐNG SƯỞI (HEATING)

Được dùng để tạo ra nhiệt (độ ấm) trong các toà nhà hay trung tâm thương mại, thông thường điều này được thực hiện bởi một hệ thống sưởi trung tâm.

Cấu tạo chung của hệ thống sưởi gồm có:

• Nồi hơi
• Lò sưởi hay bơm nhiệt: Dùng để đun nóng nước, hơi nước hoặc có thể là không khí tại vị trí trung tâm như: phòng lò trong một ngôi nhà, một phòng cơ khí trong một toà nhà lớn. Phần hơi nóng có thể được chuyển bằng cách đối lưu, dẫn nhiệt hoặc là bức xạ.

HỆ THỐNG THÔNG GIÓ (VENTILATION)

Nhiệm vụ của hệ thống này sẽ là thay đổi hoặc là thay thế luồng không khí trong không gian bất kỳ nhằm kiểm soát nhiệt độ hoặc là loại bỏ bất kỳ sự kết hợp giữa độ ẩm, mùi, khói, nhiệt, bụi, hay là vi khuẩn bên trong không khí hoặc là CO2 và bổ xung Oxy.

Trong nhiều trường hợp, thông gió cũng bao gồm cả việc thực hiện trao đổi luồng không khí với bên ngoài cũng như lưu thông luồng không khí trong toà nhà. Hệ thống thông gió được xem là một trong những yếu tố rất quan trọng nhằm duy trì chất lượng của không khí bên trong mỗi khu vực trong các toà nhà.

ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ (AIR CONDITIONING)

Điều hoà không khí và làm lạnh thường được tạo ra bằng các loại bỏ nhiệt từ bên trong hệ thống. Nhiệt độ của không khí có thể được loại bỏ bằng bức xạ, đối lưu hoặc truyền dẫn qua một thiết bị làm lạnh. Một vài phương tiện giúp truyền dẫn lạnh như nước, không khí, nước đá, hoá chất hay gọi chung là chất làm lạnh. Những chất làm lạnh này được dùng trong hệ thống bơm nhiệt, mà trong đó, máy nén được sử dụng để điều khiển chu trình làm mát bằng nhiệt động lực học, hoặc trong một hệ thống làm lạnh bằng việc sử dụng máy bơm để vận chuyển một chất làm lạnh (thường là nước hoặc là một hỗn hợp glycol). Hệ thống thông gió trong HVAC được xem là một trong những yếu tố rất quan trọng nhằm duy trì chất lượng của không khí bên trong mỗi khu vực trong các toà nhà.

1.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống HVAC

Bộ xử lý không khí ( AHU) có chức năng là cung cấp không khí và kiểm soát chất lượng không khí được đưa từ bên ngoài vào. Độ ẩm quá mức, mùi và các chất gây ô nhiễm môi trường khi đưa vào sẽ được pha loãng hoặc thay thế bằng không khí từ bên ngoài.
Các phương pháp thông gió:
+ Phương pháp tự nhiên: Là phương pháp lưu thông không khí bên ngoài mà không cần sử dụng quạt thông gió, hoặc các hệ thống cơ khí khác. Không khí được đi qua cửa sổ thông hơi nhỏ. Một số tòa nhà sử dụng “ hiệu ứng ngăn xếp” để lấy được lượng không khí tốt nhất từ bên ngoài vào. Phương pháp này mất rất ít năng lượng, bởi vậy đôi khi, chất lượng không khí có thể không được như mong đợi.
+ Phương pháp nhân tạo ( Thông gió bằng quạt thông gió): Phương pháp này sử dụng quạt thông gió, ống gió, bộ điều khiển để kiểm soát chất lượng không khí lưu thông vào
tòa nhà.

Sơ đồ hệ thống HVAC

1.3 Chức năng của hệ thống HVAC

Hệ thống HVAC cung cấp chất lượng không khí tốt nhất cho con người ở bất kì điều kiện môi trường như thế nào.

Hệ thống điều hòa không khí HVAC

Lấy không khí lạnh:
– Nhiệt độ trong không khí sẽ được loại bỏ bởi hệ thống máy lạnh với các chất làm lạnh như: Nước, không khí, nước đá, hóa chất…
– Việc loại bỏ nhiệt được diễn ra thông qua bức xạ, đối lưu hoặc dẫn truyền.

Hệ thống làm lạnh sẽ sử dụng van đảo chiều, chuyển từ làm mát sang sưởi ấm bằng cách đảo ngược dòng chảy của chất làm lạnh khi cần sử dụng nhiệt độ ấm.

Các thành phần cơ bản trong một hệ thống HVAC trung tâm phổ biến là:

– Fan để lưu thông không khí và trả lại không khí

– Đường ống cung cấp khí trong đó là luồng không khí từ quạt cung cấp cho không gian điều hòa.

– Thiết bị khí như các đầu vào cung cấp không khí và cửa hút không khí trở lại.

– Quay lại đường dẫn khí hoặc ống dẫn trong đó không khí đổ về từ các không gian có điều kiện để buồng khí hỗn hợp.

– Không khí bên ngoài thiết bị.

– Buồng khí hỗn hợp để nhận khí trong phòng và trộn nó với không khí bên ngoài.

– Phần bộ lọc để loại bỏ các hạt bụi bẩn từ không khí hỗn hợp.

– Trao đổi nhiệt như cuộn dây nước nóng, cuộn dây hơi, chất làm lạnh bay hơi, hoặc cuộn nước lạnh để thêm nhiệt hoặc loại bỏ nhiệt từ không khí lưu thông.

– Thiết bị sưởi ấm phụ như lò khí đốt tự nhiên hoặc yếu tố nhiệt điện.

– Nén khí để nén hơi lạnh và bơm chất làm lạnh xung quanh hệ thống.

– Ngưng để loại bỏ nhiệt từ hơi lạnh và ngưng tụ nó vào một chất lỏng.

– Quạt để lưu thông không khí bên ngoài qua làm mát bằng gió

– Bơm để lưu thông nước qua bình ngưng làm mát bằng nước; máy bơm nước ngưng tụ (CWP); và cung cấp nước ngưng tụ (CWS) và ngược lại (CWR).

– Bơm để lưu thông nước nóng từ nồi hơi thông qua các cuộn dây nước nóng và quay trở lại hoặc lưu thông nước lạnh từ các máy làm lạnh thông qua các cuộn dây nước lạnh và làm lạnh.

– Đối với hệ thống trung tâm, nước hoặc nồi hơi như là một nguồn sưởi ấm trung tâm, máy làm lạnh nước như là một nguồn làm mát trung tâm.

2. Hệ thống HVAC trong Phòng sạch

HVAC của phòng sạch kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm với các mức độ chính xác khác nhay để tạo ra một môi trường thoải mái, nó khác biệt ở chỗ chúng tăng cường cung cấp không khí, luồng khí bằng các bộ lọc hiệu quả cao. Việc tăng cường trao đổi không khí mang lại nhiều thay đổi không khí mỗi giờ bằng việc liên tục lọc không khí nhiều lần thông qua các bộ lọc HEPA, không khí trong phòng sạch có thể thay đổi từ 15 đến 250 lần, thậm chí nhiều hơn.

3. Thiết kế hệ thống HVAC

Thiết kế hệ thống HVAC phòng sạch đòi hỏi kiến thức về các quy định, hướng dẫn mức độ sạch, luồng không khí, áp suất phòng, kiểm soát nhiệt độ, kiểm soát dộ ẩm và tính toán các quy trình diễn ra bên trong

Hoàng Sa là đơn vị chuyên thi công hệ thống HVAC cho các nhà máy, phòng sạch GMP, Dược phẩm,mỹ phẩm, thực phẩm,…Với nhiều năm kinh nghiệm về tư vấn, thiết kế, thi công. Hoàng Sa thiết kế hệ thống HVAC chuyên nghiệp, đáp ứng những yêu cầu khắt khe nhất, mang đến sự hài lòng cho Khách hàng.